Question

將一定質量的鎂鋁合金投入100mL一定濃度的鹽酸中，合金完全溶解．向所得溶 液中滴加濃度為5mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的體積關系如圖．（橫坐標體積單位是mL，縱坐標質量單位是g）反應過程中涉及的化學方程式
有：①6HCl+2Al═2AlCl₃+3H₂↑
②2HCl+Mg═MgCl₂+H₂↑             
③HCl+NaOH═NaCl+H₂O
④2NaOH+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+2NaCl   
⑤Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O
⑥3NaOH+AlCl₃═Al（OH）₃↓+3NaCl
求：（1）加入NaOH溶液0--20mL過程中反應方程式為：

 

（填序號）．160--180mL過程中反應方程式為

 

（填序號）．
（2）合金中Al的質量為

 

g．所用HCl的物質的量濃度為

 

mol/L．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算,離子方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）由圖可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后鹽酸有剩余，此時發(fā)生的反應為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O．
繼續(xù)滴加NaOH溶液，到氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液．再繼續(xù)滴加NaOH溶液，氫氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水，發(fā)生反應Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O．
（2）由圖可知，從加入20m氫氧化鈉溶液L開始產(chǎn)生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，該階段消耗氫氧化鈉140mL，由氫氧根守恒可知3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]=n（NaOH）=（0.16L-0.02L）×5mol/L=0.7mol．從加入氫氧化鈉溶液160mL～180mL溶解氫氧化鋁，該階段發(fā)生反應Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，所以n[Al（OH）₃]=（0.18L-0.16L）×5mol/L=0.1mol，再利用m=nM計算Al的質量；
加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)鈉元素守恒此時溶液中n（NaCl）=n（NaOH），據(jù)此計算出n（HCl），再利用c=

n

V

計算鹽酸的物質的量濃度．

解答： 解：（1）由圖可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后鹽酸有剩余，此時發(fā)生的反應為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
繼續(xù)滴加NaOH溶液，到氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液，再繼續(xù)滴加NaOH溶液，氫氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉與水，發(fā)生反應Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，
故答案為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O；
（2）由圖可知，從加入20m氫氧化鈉溶液L開始產(chǎn)生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，該階段消耗氫氧化鈉140mL，由氫氧根守恒可知：3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]=n（NaOH）=（0.16L-0.02L）×5mol/L=0.7mol，
從加入氫氧化鈉溶液160mL～180mL溶解氫氧化鋁，該階段發(fā)生反應Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，
所以n[Al（OH）₃]=（0.18L-0.16L）×5mol/L=0.1mol，根據(jù)質量守恒可知：m（Al）=27g/mol×0.1mol=2.7g，
加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)鈉元素守恒此時溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.16L×5mol/L=0.8mol，根據(jù)氯元素守恒n（HCl）=0.8mol，
故鹽酸的物質的量濃度為：

0.8mol

0.1L

=8mol/L，
故答案為：2.7；8．

點評：本題考查鎂鋁化合物性質、混合物的計算，題目難度中等，以圖象題的形式考查，增大了試題難度，分析圖象各階段的發(fā)生的反應是解題關鍵，再利用守恒思想計算．